Aprendendo Física em Rede

Objetivos Específicos

• Aprofundar a aplicação das Leis de Newton;
• Integrar cinemática e dinâmica (pleonasmo físico) numa situação experimental;
• Explorar o conceito de Força de Atrito;
• Desenvolver literacia digital nos Estudantes;
• Introduzir as TICs no cotidano do ensino/aprendizagem de Física.
• Estudar e compreender os parâmetros relevantes para a realização de um experimento simples de mecânica
• Desenvolver a habilidade de se trabalhar colaborativamente (presencialmente ou a distância) e em grupo.

Descrição

Os grupos (4 alunos) irão acessar esta simulação, estudá-la e entendê-la teoricamente para que possam, sozinhos (tá, com a interação vygostskyana do professor), tentar reproduzí-la no laboratório de física do Colégio Pedro II.

A busca desta compreensão, deseja-se, deve se dar pela interação e discussão assíncrona das ideias, conceitos e proposições com posterior publicação de um resumo do grupo no blogue da turma. Como?

Os grupos irão produzir e publicar no blogue (não haverá nada em papel!), um mini-roteiro experimental (Esta será a segunda avaliação do 2^o trimestre). Esse mini-roteiro deverá conter:

• Integrantes do grupo com turma e número de chamada
• as grandezas físicas que precisarão ser medidas;
• os procedimentos que serão seguidos (esta parte será discutida posteriormente com o Professor);
• A física envolvida no experimento: como as grandezas envolvidas estão relacionadas! Este item já existe na simulação
• Quais as maiores fontes de “erros” no experimento.
• Como medir a aceleração experimental (cinematicamente) e qual a aceleração esperada (calculada dinamicamente)
• Como o coeficiente de atrito será calculado a partir dos dados do experimento (está desenvolvido na simulação)

A data final para a publicação do roteiro experimental é o dia 17/08/2010.

[Atualização]

Não copie texto editado no word para o blogue. Dará erro. Se editou no word, copie e cole no bloco de notas e salve no bloco de notas. Depois copie do bloco de notas e cole no blogue. O bloco de notas salva seu texto como texto puro (sem formatação), que é o formato suportado no blogue!

O valor das massas que serão usadas (por todos os grupos) no experimento estão abaixo:

Massa que se moverá na horizontal!

Massa que se moverá na vertical!

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OBS:A realização do experimento propriamente dito, será uma tarefa/avaliação para o terceiro trimestre!

Olá Pessoal,

O gabarito da prova pode ser conferido clicando aqui.

Espero que vocês tenham ótimas férias. Esqueçam os livros pelos próximos 15 dias e descansem bastante, para que todos voltem com as baterias recarregadas..

Na volta do recesso faremos nosso experimento sobre a 2 Lei de Newton que será a avalição complementar do 2⁰ trimestre (30% da nota).

Carpe Diem!

Estarei em recesso também :-)

Olá Pessoal, As férias (recesso) estão próximas… as provas também :-) Segue a lista de exercícios sobre Leis de Newton pra vocês se aquecerem. Clique aqui para baixar a lista de exercícios. Dúvidas? Use os comentários ou perguntem no nosso fórum!

[Atualização – 14/07/2010]

• Haverá aula de apoio na quinta 15/07/2010 d.C., as 10:30h.
• Na questão 3 a força F está empurrando os blocos, isto é, ela está do lado esquerdo dos blocos(corrijam na lista de vocês).

Gabarito da Lista de Exercícios

Questão 1

Qualquer aparato tecnológico que precise permanecer com seu estado de movimento (repouso ou MRU) seria uma aplicação da 1 Lei. Ex. Ponte, Prédios, etc.

Questão 2

2 lei no bloco de 1,0 Kg -> 10 – T = 1.a

2 lei no 1 bloco de 3,0 Kg -> T – T1 = 3.a

2 lei no 2 bloco de 3,0 Kg -> T1 – T2 = 3.a

2 lei no 3 bloco de 3,0 Kg -> T2 = 3.a

Somando-se as 4 equações:
10 = 10.a => a = 1,0 m/s²
Substituindo este valor nas respectivas equações obtêm-se:
T2 = 3,0N; T1 = 6,0N e T = 9,0N

Questão 3

Aceleração de todos os blocos: a = F/8m

Como o 6 bloco empurra duas massas (7 e 8) a força que ele fará será: F₆₇ = 2m.a = 2m.F/8m = F/4

Questão 4

Aceleração de todos os blocos: a = F/m.n

Como o bloco “p” empurra (n-p) massas (as “n” massas menos as “p” que ficam até a massa “p”) a força que ele fará será: F_{p, p+1} = (n-p)m.a = (n-p).F/m.n

Questão 5

A força que o bloco “p” faz no bloco “p-1” é a mesma que o bloco “p-1” faz no “p” (3 Lei de Newton), logo seria a mesma equação anterior, somente com uma massa a mais!

F_{p – (p-1)} = (n-p+1).F/m.n

Questão 6

Peso = Normal = 250N (ambas, forças verticais), F (força que homem faz na caixa) = 5,0N

Questão 6 (sim, tem duas questões 6!)

Decompondo a tração T em Tx e Ty e aplicando a 1 Lei de Newton teremos;
Tx = F
Ty = P

Tcos45 = F
Tsen45 = 400

Da segunda Equação, usando sen 45 = 0,7, T = 571,4 N

Substituindo este valor na primeira equação F = 400 N

Questão 7

a)

2 Lei no bloco de trás:
3 = 6.a => a = 0,5 m/s²

2 Lei no bloco da frente:
F – 3 = 4.0,5 => F = 5,0N

b)
Trocando-se as massas e mantendo-se a mesma força de 5,0N a aceleração será a mesma. A nova tração será T = 4.0,5 = 2,0N.

Como 2,0 N é menor que o valor máximo, o fio não irá se romper!

Questão 8

2 Lei no Bloco de massa 2m:

2mgsen(x) + T = 2m.a

2 Lei no Bloco de massa m:

mgsen(x) – T = m.a

Resolvendo o sistema encontra-se:

a = g.sen(x) e T = 0

Questão 9

Consierando os blocos m1 e m2 como um único bloco (pois deseja-se somente a força que m2 faz em m3!):

60 – T = 6.a
t – 50 = 5.a

Resolvendo-se o sistema teremos: T = 54,5N (aproximadamente)

Questão 10

1 Lei: – Se a resultante das forças que atuam sobre uma partícula é nula ela (a partícula) permanecerá em repouso ou em Movimento Retilíneo Uniforme. Ex. (vide questão 1)

2 Lei: F = m.a A resultante das forças que atuam sobre uma partícula é responsável por sua aceleração. Esta aceleração depende da resultante e da massa da partícula! Ex: O cinto de segurança exerce uma força sobre o passageiro de um automóvel para desacelerá-lo numa colisão (ou freada brusca). Você poderia também pensar o cinto de segurança como uma aplicação da 1 Lei, certo?

3 Lei: A toda ação corresponde uma reação igual e contrária. Ex. Um alpinista puxa a corda para baixo e a reação é que a corda o puxa para cima!